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一根轴改变发动机？起亚K5发动机解析

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: 张璇 2020-08-07 00:00:00 来源：张璇 发布于: 北京

　　[爱卡汽车科技频道原创]

　　发动机诞生至今已经有一百多年，期间工程师们不断地压榨其性能、提升其效率。发展到现在，发动机技术的边际效应已经非常明显了，性能和效率每1%的提升都意味着巨额的研发投入。在这种背景之下，发动机技术的进步不能再依赖传统路径，而是需要更大幅度的创新，甚至是结构上的变化。在上世纪60年代，双凸轮轴的结构逐渐取代单凸轮轴，带来了发动机性能和效率的全面提升。现在，起亚在双凸轮轴的基础上又加入了一根轴，带来了创新性的CVVD技术。起亚的这根轴会改变发动机的未来吗？

起亚 K5凯酷（询价模块，请勿手动编辑，如需删除，请在图片上右键删除询价）

起亚即将上市的新车K5凯酷不仅拥有高颜值和大空间，它在技术方面也有很多创新的地方，其中最大的两个亮点就是i-GMP平台和CVVD发动机技术。

国产的起亚K5凯酷有两款发动机可供选择，分别是1.5T-GDI发动机和2.0T-GDI发动机。前者的最大功率为125kW（170马力），最大扭矩为253nm，匹配7速双离合变速箱；后者的最大功率为177kW（240马力），最大扭矩为353Nm，匹配8AT变速箱。

虽然2.0T-GDI发动机的参数更强大，但是从市场的角度来看，1.5T-GDI发动机无疑会是未来的销售主力，从技术的角度来看，1.5T-GDI发动机也更有看点，它配备了起亚最新的CVVD技术。CVVD代表Continuously Variable Valve Duration连续可变气门持续期，是起亚最新的气门控制技术。

为了压榨发动机的性能，工程师们长久以来都在研究凸轮轴和气门，熟悉汽车的朋友应该听说过CVVT连续可变气门正时系统和CVVL连续可变气门升程系统，前者可以提前或者延后气门的开启时间（但是气门关闭时间也会随之变化），后者调节气门的开度。而CVVD技术则可以延长或者缩短气门的开启时间，这是以往没有人能做达到的。

CVVD技术能够为发动机带来什么？CVVD技术与CVVT系统相结合，可以让发动机在奥托循环、米勒循环、阿特金森循环之间自由切换，以取得效率和性能的平衡。尤其是在阿特金森循环中可以实现最佳的气门延时关闭以达到节油的目的。起亚K5凯酷上的这台1.5T-GDI发动机是全球首款量产的CVVD发动机。

起亚的资料表明，CVVD技术可以令发动机提升4%的性能表现、提高5%的燃油效率，同时还可以减少12%的排放。在已经极为成熟的发动机领域，这样的提升幅度可以说是非常惊人的，那么起亚的CVVD技术是如何实现对气门持续期的控制？

采用了CVVD技术的发动机有一个很明显的特征，就是在气缸盖上多了一个CVVD驱动电机。这台电机控制着位于气缸盖内部的CVVD控制单元，而CVVD控制单元则可以调整进气凸轮轴。

CVVD控制单元位于凸轮轴之上，它看起来就像是缸盖里除了进排气凸轮轴之外的第三根轴。

在CVVD控制单元中，最显眼的是两套蜗轮蜗杆机构。CVVD驱动电机通过驱动蜗轮蜗杆来实现对凸轮轴的控制。

通过这套机械装置，CVVD驱动电机的旋转被分解为推动CVVD控制单元内部滑块左右运动的力。

这个角度能够更加清晰地看到滑块结构。滑块下方的轴承是用来安装进气凸轮轴的。

目前的起亚1.5T-GDI发动机只在进气侧有CVVD装置，所有我们可以看到进气凸轮轴和排气凸轮轴在结构上有很明显的区别。除了用于推动气门的凸轮之外，进气凸轮轴上还有2个圆环状的位置控制器。

起亚K5凯酷发动机解析在CVVD发动机的进气凸轮轴上，凸轮与轴并不是硬连接的，它们之间可以发生相对运动。当CVVD控制单元中滑块的位置发生改变，进气凸轮轴上的位置控制器就从正圆变成了偏心圆。这套系统可以调节凸轮的旋转角速度，当轴旋转一圈，凸轮也旋转一圈，但是凸轮并非匀速旋转。通过调节凸轮的旋转角速度，可以控制气门的开启时长。

除了创新性的CVVD连续可变气门持续期技术之外，这台1.5T-GDI发动机还配备了HTCS高涡流燃烧系统、ITMS综合热管理系统、FOMS低阻力运行系统、LP-EGR低压废气再循环系统、350Bar高压燃油喷射系统等新技术。

在国产K5凯酷上，与1.5T-GDI发动机匹配的是起亚研发的7速双离合变速箱。这款变速箱的效率达到了94.9%，能够让发动机的动力最大程度传递到车轮上。同时，它也针对双离合变速箱低速顿挫的问题进行了优化。K5凯酷这套1.5T+7DCT动力系统的表现非常值得我们期待。

　　编辑点评：虽然现在新能源的势头很猛，但其实传统内燃机还有很大的潜力可挖，起亚的CVVD技术通过增加一根轴实现了对气门更加完善的控制，从而带来了性能和效率的全面提升。近几年有不少发动机技术上的突破，比如日产的VC-TURBO超变擎技术、马自达的SKYACTIV-X压燃技术，但由于各种原因，这些技术在市场上并不算很成功。希望起亚的CVVD技术能够改变这一局面，为内燃机带来新的生机。

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